基于多种方法的长江上游小流域水质综合评价

选取大河和巴关河流域2018—2022年水质监测数据,运用单因子评价法、Spearman秩相关系数法、综合污染指数法和主成分分析法,对流域水质状况、变化趋势及主要污染物特征进行综合评价分析。结果表明:2018—2022年,大河流域水质未达到地表水Ⅲ类标准;流域整体综合污染指数超过了1,为重污染,下游污染程度较重;营养指标和有机污染物指标存在显著正相关。巴关河流域水质达到了地表水Ⅲ类标准;流域整体综合污染指数未超过1,为中污染,上游污染程度较重;营养指标、有机污染物指标和重金属指标等均呈现出不同程度的相关性。巴关河流域水质总体优于大河流域。TP、NH₃-N、COD_Mn、COD_Cr和BOD₅是影响大河流域和巴关河流域水质的主要因子,均属于有机型及富营养化污染指标,主要来自生活源和农业源。建议选择适宜的评价方法开展系统性小流域污染溯源,分河段有针对性地开展小流域水环境治理。     

基于DPeRS模型的渭河典型断面汇水区面源污染评估及污染成因分析

近年来甘肃渭河桦林断面月度水质不稳定达标的问题引起了管理部门的广泛关注,掌握桦林断面汇水范围面源污染现状,对控制流域面源污染和促进水质稳定达标具有重要意义。采用遥感分布式污染估算（DPeRS）面源污染评估模型,对2018年黄河流域甘肃桦林断面汇水区面源污染空间分布特征进行分析,开展多类型污染量产排特征解析。结果表明：农业面源污染量方面,2018年甘肃桦林断面汇水区总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH⁺₄-N）、重铬酸盐指数（COD_Cr）面源污染排放量分别为11 591,2 697,7 141和1 458 t,入河量分别为2 184,512,1347,263 t;空间分布上,氮型（TN和NH⁺₄-N）排放负荷高值区主要分布在陇西县、武山县县段和岷县县段;武山县县段TP排放负荷较为突出;COD_Cr型面源污染高负荷区主要分布在陇西县、渭源县县段和武山县县段。农业面源污染物入河排放负荷空间分布差异明显,氮磷型（TN、NH⁺₄-N和TP）入河高负荷区主要分布在武山县县段、陇西县、临洮县县段;COD_Cr型面源污染入河高负荷区呈分散分布。漳县西部地区水土流失量较高,漳县西部、陇西县和渭源县县段北部局部地区泥沙负荷量较高。枯水期污染治理仍是保障水质稳定达标的关键期,农田径流是渭河桦林断面所在汇水区氮磷型面源污染的首要污染类型,畜禽养殖是COD_Cr型面源污染的首要污染类型。     

北京减河-潮白河水系的浮游植物与水质分析

2009年的调查结果显示,在北京减河－潮白河(顺义段)水系的10个监测断面中共检出浮游植物6门72种,其中蓝藻、绿藻、硅藻种数分别占20.8％、38.9％、27.8％。Shannon-Weaver多样性指数为1.45~2.42, 属中度污染。浮游植物平均密度为2991.17×10⁴cells/L, 其中蓝藻、绿藻、硅藻分别占73.6％、8.1％、13.9％,群落中的优势种群均为耐有机污染的富营养型水体指示种。该水系6项理化指标(SD、TN、TP、COD_Cr、BOD₅、 Chla )的TSI_M值为86.02~89.66,属于富营养型水体,主要污染物是TP、TN、COD_Cr。在物理、化学和生物因素的综合作用下TN、TP含量在该水系中的降低率分别为79.36%,74.29%。浮游植物密度与COD_Cr、Chla呈极显著正相关(P＜0.01)。     

北京市城市非点源污染特征的研究

通过监测降雨径流水质,研究了北京市城市非点源污染的特征。结果表明,北京市城市地表径流水排入任何地表水体都会对其造成污染,且城市地表径流水的大部分水质指标已经达到了污水综合排放的三级标准,因此,我们对待城市地表径流水应该如对待污水一样处理。对于TN、TP、CODCr、BOD5浓度,路面径流要高于屋顶径流,而对于SS浓度,屋顶径流高于路面径流。总磷TP颗粒吸附态的污染物对总污染物的贡献最大,对于路面径流高达83.1%,对于屋顶径流为68.6%,其次是CODCr,总氮TN的颗粒吸附态的贡献较低。通过沉积或过滤去除城市地表径流中的悬浮颗粒物,可以提高城市地表径流的水质。所有污染物随降雨过程变化的总体趋势为雨水初期径流污染物浓度很高,随降雨历时的延长,污染物浓度逐渐下降并趋于稳定。初期径流危害较大。     

黄河流域甘肃段面源污染估算与空间分析

采用遥感分布式面源污染评估模型（DPeRS）,对2018年黄河流域(甘肃段)面源污染空间分布特征进行分析,具体包括多类型污染量产排特征解析和流域优先管控单元识别。结果表明,污染量上,2018年黄河流域（甘肃段）总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃^-N)、化学需氧量(COD_Cr)的面源污染排放负荷分别为65.6,11.8,19.1和77.2 kg/km²,入河量分别为836.7,33.3,220.2和1 353.3 t;空间分布上,氮型(TN和NH₃^-N)排放负荷高值区主要分布在流域中部和东部局部地区,流域大部分地区TP排放负荷均较高,COD_Cr面源污染排放负荷高值区分布较为零散。与排放负荷相比,黄河流域（甘肃段）面源污染入河负荷并不突出,这与该地区水资源量少有密切关系。筛选出黄河流域（甘肃段）面源污染优先控制单元15个,面积占比为85.2%,I类优控单元主要分布在庆阳市、天水市、兰州市和白银市等地区,II类优控单元主要分布在甘南藏族自治州,且TN、TP、NH₃^-N和COD_Cr面源污染优控单元识别结果的平均精度达到80%。     

长兴入太湖河网水文变化特征与水质时空差异

以长兴县入太湖的泗安塘-合溪-乌溪河网为研究对象,将入湖河网划分为水源区、河网区、西苕溪区和入湖区,于2018年8月和2019年1月分别对长兴县入太湖河网丰水期和枯水期的水质状况进行了调查,采用空间聚类法、水质标识指数对水质的时空分布进行评价。结果表明,长兴入太湖河网不同片区氨氮（NH₃-N）和总氮（TN）的质量浓度平均值呈现枯水期较丰水期高的特征,而高锰酸盐指数（COD_Mn）和总磷（TP）则呈现丰水期较枯水期高的特征。空间聚类分析结果表明,水质指标分布具有明显的空间差异性,呈现水源区>西苕溪区>河网区>入湖区的分布特征,入湖区是污染物聚集的主要区域。综合水质标识指数分析结果表明,长兴入太湖河网主要以Ⅱ类和Ⅲ类水为主;单因子水质标识指数分析结果表明,溶解氧（DO）、COD_Mn、NH₃-N、TP指标均优于Ⅲ类水标准,TN是入太湖河网的特征污染物,且在丰水期和枯水期质量浓度平均值分别达到2.24,3.49 mg/L。因此,进一步削减氮污染是缓解其河网富营养化的关键。     

江南Z市农村饮水有机污染物健康风险评估

应用化学法及吹扫捕集、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),检测Z市农村不同类型饮用水与癌症相关的有机污染物,对污染物的剂量与癌症标化死亡率进行Spearman等级相关分析。该市河水、池塘水、浅井水中部分样品的COD_Mn、BOD₅和NH₃-N指标超过地表水环境质量Ⅲ类标准,微生物指标超过生活饮用水卫生标准,检出NH₃-N及NO₃-N、NO₂-N合成致癌物NAD的2类前体物及NDMA等直接致癌物。Z市农村河水、池塘水、浅井水主要受生活排污和农业生产污染,不宜作生活饮用水。不同类型饮用水有机污染物丰水期高于枯水期(P值均小于0.05)。癌症标化死亡率与不同类型饮用水有机污染浓度呈等级正相关(P值均小于0.05),与NO₂-N、NDMA、NDEA含量呈剂量-效应关系。直接饮用污染的地表水是造成该市农村癌症高发聚集分布的主要原因之一。     

北京市城市屋面径流特征研究

对北京市城区不同功能区和不同类型的屋面进行三场降雨径流监测,并分析屋面径流污染过程和水质特征。采用降雨径流污染物平均浓度(EMC)分析评价径流污染程度,结果表明径流水质与屋面材质、降雨强度等因素有关,沥青屋面污染较重,降雨强度越大,径流水质越差;三场降雨中污染物浓度随降雨历时总体上呈先升高后降低的变化趋势,初期径流水质较差,存在明显的初始冲刷现象。     

不同区域城市空气O3和PM2.5累积速率时序模型

利用2017—2018年全国7个区域10个典型城市环境空气O₃和PM_2.5浓度数据，统计污染物累积速率，进而采用回归方法拟合污染物浓度及其累积速率的时间序列模型，分析不同区域污染物时序变化特征差异。结果表明：不同区域O₃浓度时序曲线拟合程度总体高于PM_2.5，石家庄O₃拟合程度最高，西安PM_2.5拟合程度最高。以07：00、14：00分别作为O₃、PM_2.5模拟起点是24 h中的最优模型。不同城市夏季O₃小时浓度时序变化曲线均为单峰形态，O₃浓度及累积速率峰值出现时间可能由城市所处经度决定，太原O₃累积最快，西安O₃消解最快。各城市间冬季PM_2.5小时浓度及其累积速率时序变化曲线形态差异较大，沈阳PM_2.5累积和消解均最快。与浓度相比，城市环境空气O₃和PM_2.5累积速率与光照、扩散条件等有更好的时间相关性。     

2014—2018年洛阳市大气污染变化特征及影响因素研究

研究采用空气质量指数法对2014—2018年洛阳市大气污染变化特征进行了分析,构建了空气污染物浓度的影响指标体系,采用灰色关联法研究了空气污染物浓度与影响因子之间的关联度,得到了影响空气污染物浓度的主要指标因子,并提出了改善洛阳市空气质量的措施。结果表明:洛阳市空气质量指数类别主要为良和轻度污染。2014—2018年空气质量为优良的天数主要出现在春季、夏季和秋季,重度污染和严重污染主要出现在冬季。2018年PM₁₀、PM_2.5、NO₂、SO₂和CO这5项污染物浓度随时间变化呈"V"型,污染主要集中在1—5月和11—12月。O₃浓度随时间变化呈倒"V"型,污染主要集中在4—9月。研究期内PM_2.5、PM₁₀和O₃是主要污染物。市区总人口、工业(综合)能源消耗量、人均生产总值、城市机动车总数、城市房屋施工面积、人均公园绿地面积、建成区绿化覆盖率和一般工业固体废物产生量等8项指标因子与PM_2.5、PM₁₀和O₃的浓度表现出高关联度或较高关联度。     

镇江合流制管网受纳水体现状分析与评价

为了研究镇江合流制管网受纳水体污染状况,对古运河市区段5个主要断面进行监测,在水环境评价预测的基础上,利用单因子评价法,以对水体环境质量影响较大的CODCr、BOD5、TP、NH3-N作为评价因子,以地表水环境质量标准为依据,研究受纳水体污染程度,对地表水环境质量予以分级。结果显示,镇江市古运河监测断面在平水期、丰水期和枯水期水体均为V类,主要污染物为CODCr、BOD5、TP和NH3-N。     

基于比值法解析老城区河段氮磷污染特征

2013年12月—2015年2月,对南淝河老城区约4 km河段水体和主要点源的氮、磷污染物进行测定,并利用碳氮比(CODCr/TN)、氮磷比(TN/TP)、氨氮百分含量(NH3-N/TN)等主要指标对所得数据进行分析研究。结果表明,南淝河老城区段水体的氮磷污染严重,氨氮百分含量接近甚至超过50%,具有一般城市生活污水的特征;氮磷比在春夏季处于藻类适宜的生长范围(9.0TN/TP22.6);整个水体处于低碳氮比水平(碳氮比小于2.5),不利于水体的净化;主要受上游望塘污水处理厂、城市生活污水和地表径流的影响。其主要支流四里河水体的氮磷污染亦相当严重,且氮、磷污染物的输入途径一致。     

基于多元统计的宁夏典农河水质演替特征探究

宁夏典农河是黄河宁夏段的主要入黄排水沟之一,其水质状况对黄河宁夏-内蒙古段跨省流域水质安全至关重要。选取典农河2011—2020年10个监测点位的16项水质参数,采用综合污染指数(WPI)法,结合相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法,综合分析该流域水污染特征,并对污染程度进行评估,对污染因子和污染原因进行解析,最终提出管控建议。研究结果表明：2011—2020年,影响典农河水质的主要污染因子为COD_Cr、NH₃-N、TP、TN,对应的年均浓度范围分别为22.3～71.5、0.64～9.09、0.173～0.662、2.89～21.52 mg/L,超标率分别为46%、8%、13%、85%。典农河2011—2020年WPI范围为0.59～1.74,重金属含量一直维持在较低水平。流域TN与TP年均浓度比值范围为20～84,整体呈下降趋势,且各监测点的差异性逐渐减小;BOD₅与COD_Cr浓度比值范围为0.02～0.19,反映出典农河流域水体可生化性较差。各监测断面污染物之间存在较强相关性,其中：流域C...     

土地利用景观格局对信江水质的影响

利用GIS空间分析与统计方法,从景观尺度和类型尺度两方面分析了流域景观格局空间分异对河流高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、总氮(TN)、化学需氧量(CODCr)的影响。信江流域的景观组成对CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度存在显著影响,耕地和建设用地的面积比例与各项指标浓度间存在显著正相关,林地与各指标浓度存在显著负相关。各项指标在流域上游变化不大,而在流域的下游变化显著。从景观尺度上看,流域景观以少数大斑块为主或同一类型的斑块高度连接时,河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度较低,水质较好。从流域类型尺度上看,各类型的景观结构对河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度影响不同,建设用地以及耕地的集中大面积彼此相临的连片分布会导致河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr等浓度的升高,而林地则表现出相反的效应。     

北京市水环境非点源污染监测与负荷估算研究

文章对北京全市域范围开展水环境非点源污染监测以及污染负荷估算研究。监测结果表明,天然降雨氨氮、总氮污染程度高;城区典型下垫面降雨径流的有机污染十分严重,其中屋面降雨径流总氮和氨氮污染最严重,路面降雨径流COD和总磷污染最严重;下垫面降雨径流汇入城市排水管网后,由于冲洗下水道中的沉积物,使得水质污染进一步恶化。农业典型小流域面源污染对水质影响也很明显。城市非点源污染负荷估算选用SWMM暴雨径流模型,农业非点源污染负荷模型选用改进的输出系数模型,估算结果表明:城市非点源污染主要来自大气湿沉降、综合用地、路面和屋面等,农业非点源污染主要来自耕地和林地;全市污染物排放总量中,点源排放总量与非点源排放总量基本各占50％左右。为进一步挖掘污染减排空间,完善总量减排体系提供了依据。     

黑龙江流域水环境背景值研究进展

黑龙江流域地处世界三大黑土区之一的中国东北平原，土壤腐殖质含量高，这些腐殖质随着地面径流进入水体，成为流域溶解性有机物（DOM）的自然本底（环境背景）。自然本底的存在导致流域水质有机污染综合指标不能真实反映流域的人为污染，流域背景区内高锰酸盐指数、化学需氧量背景值范围分别为3.0~11.7、14.3~40.5 mg/L。流域部分水质考核断面水质受到有机质背景值的影响。由于叠加人为污染，定量分析高锰酸盐指数、化学需氧量背景值范围存在很大难度。重金属元素相对稳定，相对于"六五"时期重金属背景值，目前水体中重金属含量普遍升高。结合水环境管理需求，背景值研究成果应用于水环境管理还需要进一步深入研究和实践。笔者在综述黑龙江流域水环境背景值研究基础上，总结目前存在的问题，提出水环境背景值研究建议，为科学客观评价流域水质提供参考。     

钱塘江南源流域异常水质预测及影响因素分析

基于数据驱动的水质预测模型存在局限性,对突发水质异常事件的预测效果不佳。该研究选取钱塘江南源流域马戍口监测断面为研究对象,综合采用相关性分析方法对水质异常事件的主要影响因素进行分析,明确流域内、外因及土壤条件对水质异常指标的影响程度,探究造成模型局限性的深层原因。结果表明:异常水质的影响因素及其耦合机制复杂多变,异常浊度受降雨量、径流量的直接影响更大,异常高锰酸盐指数与温度、降雨量相关关系更明显,而总磷、总氮的异常变化与相对湿度、降雨量、径流量具有相关关系。研究结果对于提高气候变化背景下的水质预报能力具有重要的参考价值,可为自然流域水污染防治提供科学参考。     

2001-2015年松花江流域水污染变化特征研究

利用2001-2015年松花江流域国家监测网30个可比断面监测数据,从流域和断面水质变化、各项指标超标情况和浓度变化、污染负荷等方面分析了松花江流域水质变化情况。结果表明,松花江流域水质总体呈好转趋势,特别是2007年以来有比较明显的改善。该流域长期以来主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类、五日生化需氧量和氨氮。高锰酸盐指数、石油类和五日生化需氧量污染均有明显改善,但氨氮污染改善不明显。在继续加强COD排放总量控制的基础上,有效削减氨氮排放是促进松花江水质改善的重点。